Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T22:23:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 289610.pdf: 866294 bytes, checksum: 532f7e63a97238dd39c594db0bd5da30 (MD5)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T05:05:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 297128.pdf: 10495020 bytes, checksum: 799eff8be6606af259e2bb6d21cd94f1 (MD5) / Em caso de acidentes envolvendo a liberação de biodiesel puro ou de misturas diesel/biodiesel no meio ambiente, pouco se sabe sobre os reais impactos da interação destes combustíveis com o solo e a água subterrânea. A fim de se avaliar as alterações biogeoquímicas que ocorrem com a degradação de diferentes volumes de biodiesel na água subterrânea e como estes volumes podem influenciar a degradação dos principais compostos aromáticos em misturas diesel/biodiesel, 100 litros de biodiesel puro de soja (B100) e 100 litros da mistura B20 (20% em volume do biodiesel metílico derivado de óleo de soja e 80% em volume de diesel fóssil) foram liberados na água subterrânea, em dois experimentos de campo controlados independentes, desenvolvidos na Fazenda Experimental da Ressacada, em Florianópolis, SC, Brasil. O monitoramento das plumas de compostos dissolvidos e subprodutos metabólicos foi realizado durante 29 meses. No experimento com o maior volume de biodiesel de soja (100 litros) foram observadas concentrações de acetato na água subterrânea de até 120 mg.L-1 e de metano de até 10 mg.L-1 durante os dois primeiros anos de monitoramento. No experimento com o menor volume de biodiesel (20 litros), ao contrário, baixas concentrações de acetato (máxima de 9 mg.L-1) e altas concentrações de metano (máxima de 28 mg.L-1) foram detectadas durante o mesmo período. O acúmulo de acetato gerado pelo maior volume de biodiesel limitou, portanto, o desenvolvimento da metanogênese no meio. No experimento com a mistura diesel/biodiesel, altas concentrações dos compostos mono e policíclicos aromáticos constituintes do diesel fóssil foram detectadas durante todo o período de monitoramento do experimento. Os resultados obtidos sugeriram que o biodiesel de soja dificultou a biodegradação dos hidrocarbonetos aromáticos. Isso teria ocorrido tanto pelo esgotamento acelerado dos receptores de elétrons disponíveis no meio, quanto pela degradação preferencial desta fonte de carbono pelos micro-organismos nativos. Na presença de um volume maior de biodiesel, além destes fatores, o excesso de subprodutos da biodegradação do biodiesel acumulados no meio poderia limitar termodinamicamente a degradação dos compostos aromáticos. Com bases nestes resultados, as tecnologias para remediação de ambientes subterrâneos contaminados com misturas de diesel/biodiesel devem priorizar a rápida remoção da matéria mais facilmente biodegradável através da indução de processos metabólicos redutores e da manutenção de concentrações não limitantes de subprodutos metabólicos no meio.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química. / Made available in DSpace on 2012-10-24T02:35:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 256180.pdf: 454648 bytes, checksum: fb49fd21658980a9e0ea077b3300eb99 (MD5) / Este trabalho apresenta o desenvolvimento de metodologias para determinação de elementos traço em amostras de diesel e biodiesel. A determinação de Na e K foi realizada através da técnica de F AES com amostragem sob a forma de microemulsão. A verificação da precisão e exatidão foi realizada através da comparação dos resultados obtidos por ICP OES e testes de recuperação. Foram avaliados os sistemas de introdução da amostra por aspiração contínua e por aspiração discreta. Ambos os sistemas de apresentaram boa linearidade e foram adequados para as determinações. A determinação de Co, Cu, Fe, Mn, Ni e V por ETV-ICP-MS foi realizada utilizando amostragem sob a forma de emulsão. Os parâmetros otimizados incluem massa de carreador, potência da radiofreqüência, vazão do gás carreador e vazão interna do gás do vaporizador eletrotérmico, além do programa de temperatura para o vaporizador eletrotérmico. A exatidão do método foi verificada através da análise de uma amostra de referência com valores de concentração certificados para Co, Ni e V, e pela comparação de resultados obtidos através da análise por GF AAS para Cu, Fe e Mn, além de testes de recuperação. Utilizou-se calibração com padrões aquosos e Rh como padrão interno. A metodologia apresentou bons RSDs, valores de recuperação e LOD na ordem de ng g-1, demonstrando a boa sensibilidade do método.

Orientador: Paulo César Lodi / Banca: Ilza Machado Kaiser / Banca: Sandra Regina Rissato / Resumo: A contaminação de áreas causadas por derivados de petróleo como os hidrocarbonetos e os solventes clorados tem sido objeto de diversos estudos na área ambiental. A depender do tempo, do tipo e da qualidade do derramamento de combustíveis, estes podem contaminar o solo e atingir as águas subterrâneas, oferecendo perigo às pessoas, devido à alta toxicidade de alguns de seus componentes orgânicos, como por exemplo, o benzeno, tolueno, etilbenzeno e xileno, os chamados BTEX. Alguns desses compostos, de difícil degradação, exigem complextos sistemas de remediação que, na maioria das vezes, demandam tempo e altos investimentos para sanear a área contaminada a níveis de exigências da legislação. As tecnologias utilizadas para remediação de áreas contaminadas baseiam-se nas propriedades químicas de substâncias e/ou processos físicos utilizados para remoção de determinados contamiantes no solo e/ou dissolvidos na água subterrânea. Estes processos são utilizados para avaliar os movimentos das plumas, descontaminar o solo e tratar águas subterrâneas. Neste contexto, este trabalho avaliou a eficiência das técnicas de remediação aplicadas em dois postos de combustíveis, nas cidades de Taguaí e Itaporanga-SP, denominados aqui, Caso 1 e Caso 2, respectivamente. Nos dois casos a área foi contaminada com óleo diesel, causado por vazamento de tanque de armazenamento no solo, atingindo a água subterrânea. No Caso 1, houve a remoção completa do contaminante na fase livre efetuada por meio do Sistema de Bombeamento (Pump and Treat), onde foram recuperados 573 litros de óleo diesel, com o sistema operando por 680 dias. Para o contaminante residual, o sistema de remediação aplicado foi Extração Multifásica - MPE (Multi-Phase Extraction) que operou por 1565 dias recuperando apenas 10 litros de óleo diesel. Com base nas últimas vistorias dos poços de monitoramento e nas análises químicas das amostras de água... / Abstract: The contamination of areas by oil derivatives, such as hydrocarbons and chlorinated solvents has been the subject of many studies in the environmental field due to the high toxicity of some of its components. Depending on the time, the type and amount of fuel leakage, they can contaminate soil and groundwater representing danger to the population due to high toxicity of some of its organic components, such as benzene, ethylbenzene and xylene, called BTEX. Some of these compounds are difficult to degrade, and require complex remediation systems, in most cases, require high investments and time to clean up the contaminated area following the levels required by the legislation. The technologies used for the recovery or remediation of contaminated soils are based on chemical properties of substances and/or physical processes used to remove certain contaminants in soil and/or dissolved in groundwater. These processes are used to assess the movements of the plumes, to decontaminate soil and groundwater treating. In this sense, this study evaluated the efficiency of remediation techniques applied in two gas stations in the cities fof Taguaí and Itaporanga-SP, here denominated Case 1 and Case 2, respectively. In both cases, the area was contaminated by diesel resulting of a tank's leakage in soil that reached the groundwate. In case 1, the contaminant was completed removed in free phase by the pumping system (Pump and Treat). After 680 days of system operation, 573 liters of diesel fuel were recovered. For residual contaminant, the applied remediation system was Multiphase Extraction - MPE (Multi-Phase Extraction) which operated for 1458 days recovering onlly 10 liters of diesel oil. Based on past examination by the monitoring wells and the chemical analysis of grondwater samples, it can be seen that the pumping and treatment system remedied the contamination in free phase, but still showed groundwater contaminants (benzene and xylene) at... / Mestre

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-02-05T21:16:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 332269.pdf: 8530302 bytes, checksum: b2e1060ccce79415fa31754e93b9a30a (MD5) Previous issue date: 2014 / Este trabalho descreve a instrumentação e a operacionalização de um reator de volume constante utilizado para medição de velocidade de chama laminar de misturas combustíveis. A velocidade de chama laminar é uma característica de combustão relevante para a combustão em motores a combustão interna e para o desenvolvimento de mecanismos cinéticos detalhados de combustão. O reator, foco desse trabalho, destina-se à análise da combustão de biocombustíveis. Em um experimento típico, a mistura ar-combustível é alimentada ao reator, deixada entrar em equilíbrio térmico, químico e mecânico e, então, sofre ignição no centro do reator por uma centelha. Uma chama esférica propaga-se na direção radial, transformando reagentes em produtos. A velocidade de chama laminar pode ser obtida, tanto a partir da análise da variação transiente da pressão, como a partir da análise óptica da propagação da frente de chama esférica. Para as medições, são utilizados dois transdutores de pressão estática para medição das concentrações de ar e combustível, um transdutor de pressão dinâmica para obtenção da resposta transiente de pressão e uma câmera de alta velocidade acompanhada de um programa computacional para análise da propagação da frente de chama. Para a visualização da frente de chama utilizou-se o método óptico schlieren na configuração tipo Z. O método de schlieren permite também identificar o surgimento, propagação e amplificação de instabilidades na frente de chama que levam à transição de chama laminar para turbulenta. Nesse trabalho realizou-se a instrumentação do reator, o desenvolvimento de hardwaree software de comando e aquisição de leituras e o cálculo da velocidade de chama laminar. Foram desenvolvidos dois softwares em LabVIEW. O primeiro, para o gerenciamento dos ensaios, obtenção da resposta transiente de pressão e obtenção das imagens e, o segundo, para o tratamento das imagens e obtenção da resposta transiente da propagação da chama. Finalmente, as medições para a combustão de metano e gás natural com ar na pressão inicial de 101,3 kPa e temperatura de 300 K são analisadas e comparadas com a literatura, obtendo reprodução dos valores conhecidos com desvio menor que 10 %. Finalmente, são feitas recomendações sobre o uso dos sistemas desenvolvidos.<br> / Abstract: This work describes the instrumentation and operation of a constant volume reactor used for measuring the laminar flame velocity of hydrocarbon mixtures with air. The laminar flame velocity is an important characteristic of combustion relevant to such applications as internal combustion engines and to develop detailed chemical kinetics mechanisms. The reactor, focus of this work, was designed to analyze the combustion of biofuels. In a typical experiment, the air-fuel mixture is fed to the reactor, allowed to come into thermal, chemical and mechanical equilibrium and is then ignited at the center of the reactor by a spark. A spherical flame formed in the spark region, propagates in the radial direction, turning reactants to products. In this type of reactor, the laminar flame velocity can be obtained either from the analysis of the transient pressure variation, or from the optical analysis of the propagation of the spherical flame front. To obtain these measurements, two static pressure transducer for measuring the concentrations of air and fuel, a dynamic pressure transducer for obtaining the pressure transient response and a high-velocity camera together with a computer program for analyzing the flame front propagation are used. To visualize the flame the Z-type schlieren method was implemented. The schlieren method also identifies the emergence, propagation and amplification of flame front instabilities that ultimately lead to the transition from laminar to turbulent combustion. This work includes the instrumentation, development of hardware and software for management and data acquisition, measurement and analysis. Two software were developed in LabVIEW. The first, for the management of runs, obtaining the transient pressure and flame images. The second, for the treatment of images and during the flame propagation. Finally, the measurements for the combustion of methane and natural gas with air at initial pressure of 101,3 kPa and a temperature of 300 K are analyzed and compared with the values from the literature. Finally, recommendations on the use of the developed systems are made.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-10-24T03:18:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348180.pdf: 2733043 bytes, checksum: f863f0bdf4971f7dccd35314bd054f4b (MD5) Previous issue date: 2017 / Visando a conservação dos recursos naturais, o estudo da produção de biomoléculas, como exemplo os biossurfactantes, tem crescido nos últimos anos. A maioria dos biossurfactantes conhecidos é de origem bacteriana, sendo pouco investigada a capacidade de produção utilizando fungos. Neste trabalho, foi avaliada a produção de biossurfactantes por fungos em diferentes sistemas de cultivo. O fungo Trametes versicolor CECT 20817 foi cultivado em sistema sólido utilizando como fonte de carbono um resíduo da produção bifásica do azeite de oliva. Foi verificada a produção de metabólitos com atividade de superfície e enzimas oxidativas durante 14 dias de cultivo a 25 °C, obtendo-se valores de tensão superficial (TS) da ordem de 30 mN.m-1. O biossurfactante produzido foi classificado como um derivado de lipopeptídeo, sendo capaz de reduzir a TS do meio aquoso para 26,4 ± 0,2 mN.m-1, exibindo propriedades interfaciais satisfatórias. Além disso, o biossurfactante produzido se mostrou particularmente estável quanto a variação de pH e temperatura e apresentou atividade antibacteriana moderada contra Escherichia coli. Também foi investigada a produção de biossurfactantes por um fungo isolado de um resíduo de refinaria de petróleo em sistema submerso, utilizando hidrocarbonetos derivados de petróleo como fonte de carbono. A estirpe apresentou uma velocidade específica máxima de crescimento igual a 0,0184 h-1, obtendo-se um fator de conversão de substrato em célula ( ) igual a 0,5412 g.g-1. A produção de biossurfactantes foi detectada a partir de 6 dias de cultivo, confirmada pela redução da TS do meio (valores inferiores a 35 mN.m- 1). Foi verificado que a produção de biossurfactantes auxilia o processo de biodegradação de óleo diesel, sendo observada uma eficiência de degradação igual a 78,30 ± 0,76 %, nas condições ótimas estabelecidas. Ainda, a presença do tensoativo no sistema interfere na transferência de oxigênio do meio líquido, sendo observada uma diminuição nos coeficientes volumétricos de transferência de oxigênio (KLa). De acordo com as análises de caracterização, o biossurfactante foi classificado como um derivado de glicolipídeo, apresentando estabilidade em relação a variações de temperatura e pH. Estes resultados corroboram para a viabilidade da utilização de microrganismos produtores de biossurfactantes em processos de biorremediação.<br> / Abstract : Concerning over the natural resources preservation, the study of the biomolecules production, such as biosurfactants, has increased in recent years. Most of the known biosurfactants are from bacterial origin, with insufficient investigation of production capacity using fungi. In this study, the biosurfactants production by fungi in different cultivate systems were evaluated. The fungus Trametes versicolor CECT 20817 was cultivated in a solid system, using the two-phase olive mill waste as a substrate. The surface active metabolites and oxidative enzymes production during 14 days of cultivation at 25 °C was verified, obtaining surface tension (ST) in the order of 30 mN.m-1. The biosurfactant produced was classified as a lipopeptide derivative, being able to reduce the ST of the aqueous medium to 26.4 ± 0.2 mN.m-1, exhibiting satisfactory interfacial properties. In addition, the biosurfactant produced by T. versicolor proved to be particularly stable in pH and temperature and exhibited moderate antibacterial activity against Escherichia coli. We also investigated the biosurfactant production by fungus isolated from oil refinery residue in submerged system using petroleum-derived hydrocarbon as a carbon source. The strain showed a specific growth rate of 0.0197 ± 0.0184 h-1 and it was obtained a cell yield coefficient ( / ) equal to 0.5412 g.g-1. The expressive biosurfactant production was detected from 6 days of cultivation, confirmed by the reduction of the ST values. It was verified that the biosurfactant production enhanced the diesel oil biodegradation process, where a degradation efficiency equal to 78.30 ± 0.76 % was observed under the optimal conditions established. Furthermore, the presence of surfactant in the system influence the oxygen transfer in the liquid medium and it was observed a decrease in the volumetric oxygen transfer coefficients (KLa). According to the characterization analyzes, the biosurfactant was classified as a glycolipid derivative, presenting good stability in relation to temperature and pH variations. These results corroborate the viability of the use of biosurfactant producer microorganisms in bioremediation processes.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-11-24T03:09:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336252.pdf: 5280967 bytes, checksum: 2d577dc3fa2d23eb1db5263c9afb692c (MD5) Previous issue date: 2015 / Emissões veiculares têm sido a causa de legislações mais rigorosas no que tange o teor de enxofre presente no óleo diesel. Por tal motivo e pelos petróleos processados na atualidade apresentarem teores mais elevados de compostos nitrogenados, os quais prejudicam a remoção dos compostos sulfurados no hidrotratamento, novas tecnologias vêm sendo pesquisadas com a finalidade de auxiliar o processo de hidrodessulfurização a atingir os níveis de enxofre tolerados pela legislação vigente. No presente estudo foram realizados testes de adsorção de enxofre e nitrogênio com adsorventes comercializados industrialmente como: resina, carvão ativado, argila e sílica, dentre os quais o que mais se destacou foi o carvão ativado. Foram também sintetizados os MOFs (Metal Organic Frameworks: MOF-5 e CuBTC. O MOF-5 mostrou-se instável em presença de umidade e teve sua estrutura degradada quando exposta ao ar. As amostras de CuBTC apresentaram maior estabilidade, porém resultaram em baixa capacidade de remoção para compostos sulfurados e nitrogenados em presença de óleo diesel comercial. Avaliou-se também a impregnação de cobre (CuCAC) e paládio (PdCAC) em carvão ativado para remoção dos compostos sulfurados e nitrogenados. A impregnação dos carvões aumentou a capacidade de remoção do enxofre e do nitrogênio presentes no óleo diesel comercial (S3000 e S250), sendo que o PdCAC apresentou maior seletividade aos compostos sulfurados, mas o teor resultante de enxofre no óleo diesel ficou acima dos 10,0 ppm permitidos pela legislação. Optou-se então pela avaliação do processo de adsorção em série para os combustíveis S3000 e S250. Para o óleo diesel S3000 (que é carga da HDS) atingiu-se 4,5 ppm (m/m) de nitrogênio com uma sequência de adsorção de CAC/CuCAC; para este diesel o foco foi reduzir ao máximo a concentração de nitrogenados, pois estes compostos dificultam a remoção do enxofre no processo de HDS. Para o óleo diesel S250 buscou-se a redução de enxofre e nitrogênio, como um polimento ao processo, sendo que a sequência CAC/PdCAC* resultou em óleo diesel com 16,6 ppm (m/m) de enxofre e 0,8 ppm (m/m) de nitrogênio. Os carvões foram caracterizados química e fisicamente. Pela análise de área BET, observou-se que ocorreu a redução da área superficial e volume de poros dos carvões impregnados. Por meio das micrografias pelo MEV, observou-se que os poros que eram visíveis antes daimpregnação foram preenchidos pelos sais de cobre e paládio após a impregnação, reforçando os resultados do BET. Por meio da análise do FTIR, verificou-se a presença de grupos funcionais de oxigênio, fato que auxilia no entendimento do processo de adsorção e principalmente na maior seletividade aos compostos nitrogenados, os quais, provavelmente são adsorvidos mais seletivamente por realizarem ligações de hidrogênio com o oxigênio presente na superfície do adsorvente. Os resultados mais promissores para a adsorção em série obtidos em batelada, foram avaliados também em leito fixo, e as curvas de ruptura do processo obtidas. A regeneração dos adsorventes foi realizada por extração com tolueno e apresentou resultados importantes, mostrando que a regeneração do carvão puro é obtida com maior sucesso do que para os adsorventes impregnados, provavelmente porque nos adsorventes impregnados os compostos removidos são mais fortemente adsorvidos. A adsorção em leito fixo foi modelada e a simulação das colunas realizada. Um reator HDT também foi simulado com a finalidade de obter o rendimento do processo comparando a eficiência do reator isoladamente, da sequência coluna de pré-tratamento seguida do reator HDT e da sequência coluna de pré-tratamento, reator HDT seguido da coluna de polimento. Com o estudo verificou-se que o pré-tratamento e o pós- tratamento adsortivo propostos, apresentaram resultados promissores no auxílio do hidrotratamento, visando a obtenção de óleo diesel com baixo teor de enxofre.<br> / Abstract : Vehicular emissions have been the cause of more stringent laws regarding the sulfur present in diesel. For this reason and due to the oil processed today has presented higher levels of nitrogenous compounds, which hinder the removal of sulfur compounds, new technologies have been researched in order to assist the process of hydrodesulfurization, already used in refineries, reaching levels sulfur permitted by law. In this study, there were performed adsorption tests of sulfur and nitrogen with adsorbents industrially commercialized as resin, activated carbon, clay and silica; among them, the one that stood out was the activated carbon. There were also synthesized MOFs (Metal Organic Frameworks) adsorbents known organometallic chains (MOF-5 and CuBTC), and the MOF-5 was unstable in presence of moisture and its structure was degraded when exposed to air. CuBTC samples showed greater stability, but showed low capacity to remove nitrogen and sulfur compounds. It was also evaluated the impregnation of copper and palladium on activated carbon for removal of sulfur and nitrogen compounds. The impregnation of activated carbon increased the removal capacity of sulfur and nitrogen, and the PdCAC showed greater selectivity for sulfur compounds. Although enhance adsorption of the compounds in question impregnated carbons have not resulted in diesel fuel sulfur content close to allow the legislation (10.0 ppm). It was decided then, the evaluation of the adsorption process in series to the S3000 and S250 fuels. For diesel S3000 (which is the HDS load) was reached 21.2 ppm (m/m) of nitrogen with CAC/CuCAC adsorption sequence, for this diesel the focus was to reduce the maximum of nitrogen compounds concentration, because these compounds difficult the removal of sulfur in the HDS process. For diesel S250 sought to reduce sulfur and nitrogen, and the CAC/PdCAC* sequence resulted in diesel oil with 16.6 ppm (w/w) of sulfur and 0.8 ppm (w/w) of nitrogen. The activated carbons were characterized chemically and physically. By the BET area analysis, it was observed the reduction in surface area and pore volume of the impregnated carbons. Through the SEM micrographs analysis observed that the pores that were visible prior to impregnation were filled with copper and palladium salts after impregnation, strengthening the results of BET. By means of FTIR was verified the presence of oxygen functional groups which assist in the understanding of the adsorption process and mainly in the greater selectivity for nitrogen compounds, which are probably more selectively adsorbed by performing hydrogen bonds with the oxygen present in theadsorbent surface. The results obtained in batch processes in series were evaluated in a fixed bed, and the process breakthrough curves were obtained. Regeneration of the adsorbents was performed by extraction with toluene and presented important results, showing that regeneration of the pure carbon was obtained with greater success than for the impregnated adsorbents, probably because in the impregnated adsorbents the removed compounds were more strongly adsorbed. The modeling of the fixed bed was made and the simulation of columns was performed. A HDT reactor was also simulated for obtaining the process yield on reactor alone compared to treating sequence column of pre-treatment, HDT reactor and column of pre-treatment, followed by HDT reactor and polishing column. With this study it was found that the proposed adsorptive pre-treatment and post-treatment showed promising results in aid of hydrotreating, in order to obtain diesel oil with low sulfur content.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-02-23T04:08:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337599.pdf: 4109430 bytes, checksum: 2627204dfdb6022a9356c16f5ab7ea23 (MD5) Previous issue date: 2015 / A remoção de óleo de água produzida é um dos grandes desafios atuais na exploração de petróleo, especialmente em plataformas offshore. O elevado custo de operação aliado ao grande volume de água utilizado requer, neste setor, que sejam utilizados processos com elevada eficiência na separação óleo/água. O exíguo espaço dos navios e plataformas de perfuração e exploração de petróleo é importante na definição da técnica a ser utilizada. Neste contexto, a adsorção tem se adequado a essas características. Neste trabalho, foi investigada a eficiência de remoção de óleo diesel da água de emulsões sintéticas óleo/água pelos adsorventes crisotila, carvão ativado e fibra de carbono com e sem modificações superficiais. Os experimentos foram realizados visando a caracterização dos adsorventes através da espectroscopia no infravermelho (IV), área superficial (método BET) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). As soluções óleo-água foram analisadas quanto à formação das emulsões e determinação do tamanho de gotas de óleo (análise do tamanho de partículas) e estabilidade da emulsão. Foram determinados os parâmetros cinéticos pelos modelos conhecidos de pseudo-primeira-ordem, pseudo-segunda-ordem e termodinâmicos (isotermas de Langmuir, Freundlich e Temkin) no processo de adsorção em batelada. Na determinação dos parâmetros cinéticos, foi verificada a influência da temperatura, concentração inicial de óleo, assim como modificações superficiais nos adsorventes. Outros parâmetros investigados foram o pH e a salinidade. Em posse desses dados, utilizou-se o modelo de força motriz linear para simular o processo de transferência de massa em batelada. Os resultados mostraram que os adsorventes crisotila (C), carvão ativado (CA) e fibra de carbono (FC) removeram óleo rapidamente e com eficiências de 12%, 90% e 90%, respectivamente. Já os adsorventes modificados crisotila calcinada (CC), carvão ativado calcinado (CAC) e fibra de carbono oxidada FCO tiveram seus percentuais de remoção modificados para 18%, 93% e 84%, respectivamente. Além disso, experimentos de coluna em leito fixo confirmaram a aplicabilidade do carvão ativado no tratamento de águas oleosas, com a determinação da sua curva de ruptura. O óleo diesel foi removido nos primeiros minutos, indicando que o processo de adsorção, principalmente com carvão ativado e fibra de carbono, é bastante promissor para ser aplicado no tratamento de água produzida contaminada com emulsões de óleo.<br> / Abstract : The oil removal from produced water is one of the main challenges in oil exploration, especially in offshore platforms. The limited space for boats and drilling rigs and oil exploration, the high cost of operation, combined with a large volume of water used, requires the use of high efficiency processes for oil / water separation in this sector. In this context, the adsorption has these suitable characteristics. In this work, we investigated the diesel oil removal efficiency of water synthetic oil / water emulsions by adsorbing chrysotile, activated carbon and carbon fiber with and without surface modifications. The experiments were conducted to the characterization of adsorbents by infrared spectroscopy IV, surface area (BET method), Scanning Electron Microscopy SEM. The oil-water solutions were analyzed for the formation of emulsions and determination of oil droplet size (analysis of the particle size) and emulsion stability. The determination of kinetic parameters was obtained using the known models of pseudo-first-order, pseudo-second-order and thermodynamic parameters (Langmuir, Freundlich and Temkin isotherms) in the adsorption process in batch. In the determination of kinetic parameters, the influence of temperature, initial concentration of oil, as well as surface modifications to adsorbents was evaluated. Given these data, we used the linear driving force model to simulate the mass transfer in batch. Other parameters investigated were the pH and the salinity. The results showed that the chrysotile (C), activated carbon (AC) and carbon fiber (CF) adsorbents removed oil quickly with efficiency 12%, 90% and 90%, respectively. On the other hand, the calcined modified adsorbents: chrysotile (CC), activated charcoal calcined (CAC) and oxidized carbon fiber have modified their removal FCO percentage to 18%, 93% and 84%, respectively. Additionally, fixed bed column experiments confirmed the applicability of activated carbon in treating oily water, with the determination of its breakthrough curve. The diesel oil has been removed in the first minutes, indicating that the adsorption process, especially with activated carbon and carbon fiber, is quite promising for application in the treatment of produced water contaminated with oil emulsions.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2012. / Made available in DSpace on 2013-06-25T20:26:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 314954.pdf: 1489940 bytes, checksum: 1cda1bd6298f7c09749e8d18235ed680 (MD5) / Nos últimos anos tem-se discutido fontes de matrizes energéticas em substituição às de origem fóssil, aliado à preocupação com as questões socioambientais, principalmente no que se refere ao aquecimento global, com a degradação da qualidade do ar que respiramos e o comprometimento da saúde da população. Neste sentido, os rejeitos de gordura animal, gerados pelas agroindústrias, surgem como uma alternativa para a produção de biodiesel. Apesar de ser uma matéria-prima em abundância, principalmente na região sul do Brasil, a sua utilização ainda não esta difundida, pois depende de mais estudos para obtenção de melhores resultados de rendimento e qualidade do biodiesel e também da viabilidade econômica da produção em escala industrial feita pelo próprio frigorífico. Este trabalho apresenta uma otimização do processo de produção do biodiesel etílico com catálise básica a partir de gordura abdominal de frangos, onde os dados foram tratados através do software DCCR do Statistica®. Foram avaliadas três variáveis (razão gordura:etanol, concentração de catalisador NaOH e temperatura) e o rendimento das reações foi estimado pela concentração em éster de gordura de frangos. Obteve-se uma conversão em éster de 98,2%, quando utilizado as seguintes condições: razão gordura:etanol de 1:6, concentração de catalisador NaOH de 1,75%, e temperatura de 50 ºC. O biodiesel obtido nestas condições está de acordo com as normas da Resolução ANP 07/2008, quanto às características avaliadas neste trabalho que foram densidade, viscosidade e ponto de entupimento de filtro a frio.<br> / Abstract : In recent years it has been discussed of energy matrices in substitution the fossil fuels, coupled with this comes the concern about environmental issues, particularly with regard to global warming, the degradation of the quality of air breathed and the commitment the general health of the human population. From these concerns, the waste generated from animal fat by agribusinesses emerges as an alternative for the production of biodiesel. Despite being a raw material in abundance, especially in southern Brazil, its use is not yet widespread, as the science currently requires further studies to obtain better yield, improved biodiesel quality, and also a better understanding of the economic viability of production on an industrial scale by agribusiness. This work presents an optimization of the production process of ethanol and biodiesel via base catalysis of abdominal fat of chickens, using DCCR Statistica® software. Three variables were evaluated (ratio fat:ethanol, NaOH catalyst concentration and a temperature) as a function of conversion into ester chicken fat. What was obtained was a conversion 98.2% when used with the following conditions: ratio fat: ethanol 1:6, NaOH catalyst concentration of 1.75% and a temperature of 50 ° C. The biodiesel obtained under these conditions is consistent with the standards of ANP Resolution 07/2008, concerning the characteristics that were evaluated in this study density, viscosity and filter plugging cold point.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-21T08:43:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 195583.pdf: 1772007 bytes, checksum: 2e469d007b3eb2259b1a6eec387e6f23 (MD5) / Este trabalho apresenta um diagnóstico do atual modelo de suprimento de derivados de petróleo, especificamente o diesel e a gasolina, para o Estado de Sergipe. A partir do diagnóstico são apresentadas duas alternativas ao modelo atualmente em uso, onde se busca otimizar a utilização da infra-estrutura portuária existente no Estado de Sergipe. O autor procura mostrar a viabilidade técnico-operacional das duas alternativas propostas, visando o suprimento de diesel e gasolina para o Estado de Sergipe. Ao final do trabalho recomenda-se o estudo de viabilidade econômica das duas alternativas, em face das limitações encontradas no desenvolvimento deste trabalho. This work presents a diagnosis of the current supplying model of crude oil derivatives, specifically diesel and gasoline, in the State of Sergipe. Based upon the diagnosis, two alternatives to the model currently in use are presented, in order to optimize the use of the existing Sergipe's harbour infrastructure. The author presents a technical and operational feasibility analysis of one of the two proposed alternatives, aiming at diesel and gasoline supply for the State of Sergipe. The analysis finally recommends an economic feasibility study of the two alternatives, due to the limitations faced during the development of this work.